[发明专利]一种基于CAN总线的液压同步滑移控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的液压同步滑移控制系统，适用于机械领域。

背景技术

液压同步滑移技术是一种集机械、电子、液压、传感器、通信和计算机于一体的技术，主要应用于现代工程中大型构件的平移安装。近年来，随着

液压同步滑移技术的广泛应用和发展，对其控制系统也提出了更高的要求：要求简化现场布线、提高系统的控制精度和响应速度等，CAN总线在实时性和可靠性方面的优势能很好地满足这些要求，保证系统高效可靠运行。

液压同步滑移系统主要由液压推进器(包括液压油缸和夹轨器)、液压动力系统、传感器件和计算机控制系统等组成.系统的基本工作原理为：液压推进器的夹轨器夹持于地面轨道，在计算机控制系统的指令下，液压油缸相互交替伸缩，使大型构件沿轨道向前连续同步推进.该技术具有设备体积小、自重轻、承载能力大、安全可靠性好、自动化程度高、操作方便灵活等优点。

CAN总线是目前应用比较广泛的一种先进的现场总线，可以有效支持串行通信网络的分布式控制和实时控制.它具有数据传输率高、通信距离远、总线利用率高、硬件错误处理机制和高抗电磁干扰性等特点。

发明内容

本发明提出了一种基于CAN总线的液压同步滑移控制系统，系统采用了基于CAN总线的液压同步控制技术，该控制系统设计合理、运行稳定、系统配置灵活、操作方便，CAN总线的使用大大简化了现场的布线，并且提高了数据传输的准确性和实时性。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统采用总线型网络拓扑结构，主控制柜控制器、2个液压泵站控制器和4个油缸传感器采用CAN总线连接，组成一个通信网络。其中，主控制柜控制器采集控制面板上的操作信号，通过CAN总线接收油缸传感器发送的油缸状态数据，执行同步控制算法得到控制数据并通过CAN总线发送给泵站控制器；泵站控制器通过CAN总线接收主控制柜发出的控制指令，执行开关量和模拟量的输出；油缸传感器采集油缸状态数据(包括行程数据和油压数据)，通过CAN总线将油缸状态数据发送给主控制柜。

所述控制系统的主控制柜采用LPC2119处理器为核心，LPC2119是荷兰恩智浦半导体(NXP)公司的一款支持实时仿真和跟踪的ARM7TDMI-S微处理器，片内多达64kB的静态随机存取存储器(SRAM），具有较大的缓冲区规模和强大的处理能力，内部集成了2个CAN控制器、2个32位定时计数器和4个ADC(Analog-to-Digital Converter)单元电路。

所述控制系统的泵站控制器以LPC2119处理器为核心，BTS621驱动输出模块用于驱动感性负载，如换向阀及比例阀，最大可驱动16路，其中4路可用于PWM(Pulse Width Modulation)驱动，BTS621驱动芯片的第3,6脚为输入控制端，第1,7脚为驱动输出端，当第3脚或第6脚输入为高电平时对应输出第1脚或第7脚也为高电平，输入为低电平时对应输出也为低电平。

所述控制系统的油缸传感器以LPC2119处理器为核心，为了提高模拟量采样精度，LPC2119模拟电源的基准电压由TL431提供，同时模拟量的地线和数字量地线采用单点接地方式，模拟量输入端输入4~20mA的电流信号先通过高精密电阻转换成电压信号，模拟电压输入到LPC2119，进行电压采样，采样精度为1024位，RS-422通信模块测量油缸伸缩行程的编码器为SSI ( Synchronous Serial Interface)模式，具有连少的优势，电路中为避免干扰，单独采用一个电源隔离模块B0505T-1W，通信上采用MAX487芯片将收、发信号转为一个信号输入到LPC2119。

本发明的有益效果是：该控制系统设计合理、运行稳定、系统配置灵活、操作方便，CAN总线的使用大大简化了现场的布线，并且提高了数据传输的准确性和实时性。

附图说明

图1是本发明的主控制柜硬件结构框图。

图2是本发明的泵站控制器硬件结构框图。

图3是本发明的油缸传感器硬件结构框图。

图4是本发明的主控制柜程序流程图。

图5是本发明的泵站控制器程序流程图。

图6是本发明的油缸传感器程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。